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1、国外最新建筑防水技术发展研究牛光全1. 发展概况1.1 欧洲平屋面发展概况欧洲的平屋面防水技术相当先进，在改性沥青防水卷材、PVC、TPO等聚合物防水片材方面均走在世界的前列。欧洲的屋面防水材料主要包括改性沥青卷材、单层聚合物片材及氧化沥青油毡三大类，改性沥青卷材占统治地位，单层聚合物片材呈持续增长之势，而氧化沥青油毡则迅速减少，参见表1。表1 欧洲屋面防水卷材的年铺设面积（百万）产品类别年铺设面积（占平屋面比例/%）年平均增长率（%）1994199820021994199819982002聚合物单层片材56.57(21)63.25(23)74.05(24)2.84.0改性沥青卷材173.21
2、(63)177.20(64)195.86（65）0.62.5氧化沥青油毡33.00（12）26.22（9）22.02（7）5.64.3其 他11.54（4）11.76（4）11.65（4）0.50.2合 计274.32（100）278.43（100）303.58（100）0.42.2欧洲的聚合物改性沥青卷材很发达，有各种各样不同的产品，法国、意大利、西班牙、东欧及巴尔干国家以使用沥青基卷材为主；其他各国大量使用单层聚合物片材，单层聚合物片材的市场份额相当高，如奥地利约占45%，爱尔兰、瑞士各约占42%，德国约占40%。在欧洲的单层聚合物片材中，PVC防水片材占据主导地位，1998年单层聚合物片
3、材铺设面积约3700万，其中PVC占59（参见表2）。欧洲的聚合物片材包括PVC、EPDM、ECB、CPE、PIB、EVA等，但EPDM片材接缝比较困难，在欧洲未获得特大的发展。随着聚烯烃技术的进步，TPO单层片材开始增长，许多厂家都上了这种产品，现已有一定的规模，前景广阔。表2 欧洲聚合物片材的使用情况(百万)产品类别年铺设面积（占单层聚合物片材比例/%）年平均增长率/%1994199820021994199819982002PVC35.40(62)37.40(59)39.07(33)1.41.1ECB4.47(8)3.98(6)4.56（6）2.93.5EPDM6.87（12）7.89（1
4、2）9.08（12）3.53.6TPO0.45（1）5.47（9）12.55（17）86.523.1EVA3.14(6)4.12(7)4.43(6)71.8其他6.22(11)4.39(7)4.36(6)0.50合计56.55（100）63.25（100）74.05（100）2.84.0另据介绍，欧洲目前平屋面的市场约为30亿美元，面积为3.32亿，沥青基卷材占整个市场份额的75，PVC、TPO、EPDM等聚合物片材占21，其余4的份额由其他类型材料（如冷施工涂料和沥青玛王帝脂等）占有。随着屋面防水卷材及其施工技术的不断发展，以及各种单层聚合物片材的出现，尽管整体市场处于平稳状态，欧洲市场仍然
5、经历着明显的、但是渐进的变化。SBS改性沥青卷材已经越多地取代APP和氧化沥青防水卷材，因为尽管它的成本高于氧化沥青卷材，但它的超长使用寿命使它具有相当的优势，在寒冷地区倾向于选用SBS卷材，因为其材质决定了它的使用期长于APP卷材。单层聚合物防水片材自80年代开始呈现出稳定增长的势头。1994年它的市场占有率是8，1998年增至11，2001年达到21。各国使用情况有很大的差异，主要是由于各国的兴趣不同和有无原材料，在奥地利、爱尔兰、瑞士和德国具有较高的使用比例，而在瑞典、英国、西班牙、法国和芬兰这些国家，由于气候条件恶劣，更多地采用沥青基卷材。在胎体方面，西欧的沥青基卷材有50采用聚酯胎，
6、玻纤无纺布胎基约占37。1.2 美国建筑防水材料发展概况1.2.1 屋面防水材料国外的屋面防水材料一般分为坡屋面防水材料和平屋面材料。坡屋面材料一般用于家居房屋，在美国以沥青油毡瓦为主。平屋面材料通常用于工业、商业、机构、学校的建筑物，多为柔性材料，包括高分子防水片材和沥青基防水产品。据估计，2002年屋面材料的需求量为21.553亿 ，从1995年起年增2.8%，其中使用最多的是沥青油毡瓦，2000年需求量为13.09亿，占整个屋面产品市场的61。增长最快的是塑性体屋面材料（主要是TPO片材），2000年需求量为8290万，从1995年平均年增6.5。增长最慢的是氧化沥青油毡叠层屋面，200
7、0年需求量为1.542亿，从1995年平均年增0.7（参见表3）据估计，美国每年铺装的屋面总值包括新屋面和翻新屋面，超过300亿美元，其中约200亿美元为低坡度屋面，主要是商业、工业和大机构用户，其余100亿美元为陡坡度屋面，主要是住宅。表3 美国屋面产品市场需求（百万）产品类别199520002005年平均增长率/%95000005沥青油毡瓦1144.513901416.72.71.6金属屋面144.0147.7195.13.92.2弹性体屋面141.2165.4185.83.22.4叠层油毡屋面148.6154.2157.90.70.5改性沥青屋面123.6140.3157.92.62.4
8、塑性体屋面60.482.9102.26.54.3其他113.3129.1134.72.60.8合计1875.62155.62350.32.72.11.2.1.1 平屋面防水材料从19世纪未叶开始的百年间，美国的低坡度屋面材料一直由叠层石油沥青或焦油油毡屋面主宰。从20世纪70年代开始，情况发生了根本性的改变，目前美国的平屋面材料呈现多元化的局面，由多种材料组成，使用较多的是EPDM、热粘叠层油毡屋面、改性沥青、PVC和TPO等热塑性片材、金属屋面、喷涂聚氨酯泡沫、冷施工屋面屋面也有相当数量的应用。近3年来美国平屋面中各种材料所占比例见表4。表4 19992001年美国平均屋面承包商安装的产品比
9、例（%）产品类别新 屋 面翻 新 屋 面199920002001199920002001EPDM2926.5824.122220.6519.56热粘叠层油毡屋面2819.8120.633425.4518.61SBS改性沥青1011.8113.36149.3813.41金属屋面99.6412.6277.688.56TPO48.30636.315.08APP改性沥青44.396.9567.1311.21PVC及PVC合金710.707.7478.798.38冷施工屋面42.874.0545.607.40CSPE(海帕伦)22.872.4511.700.86喷涂聚氨酯泡沫34.074.1827.27
10、6.83EPDM是美国使用最为广泛的高分子防水片材，产品质量好，品种多，幅宽（最宽到15m），配套材料齐全考究，形成多种完善的EPDM屋面系统，从而保证了屋面的长期功能，销售量逐年攀升，例如Carlsle一家公司2001年销售量为6500万，最近虽然受TPO等热塑性片材的竞争和冲击，使用比例有所下降，但仍然名列首位。改性沥青卷材于1980年从欧洲传入美国，是多年来持续增长的产品，使用比例已上升到20%（新屋面）和24%（翻新屋面）。美国的热塑性材料使用最多的是PVC屋面膜，从欧洲引进经改进后均用纤维增强，以防开裂或撕裂，并增加稳定性，品种分短纤维混合增强型，中间层增强型和背衬型三种，有PVC、
11、CPA（Co乙烯聚合物合金）、EIP（乙烯共聚物合金）、NBP（腈热塑性膜）等多种类型，在屋面上的使用比例稳定在78%左右。TPO兼有橡胶和树脂的特点，又可再生利用，白色产品具有显著的降低“热岛效应”和节能功能，一经推出，立即受到屋面工业界的青睐，已占屋面市场份额的5-6%，目前生产能力已严重过剩，但从长远看将会有更大的发展。美国两家最大的TPO屋面片材厂家是Carlisle和Stevens公司，2000年的销售量分别为1200万和600万。2001年以钢板为主的金属屋面有了较快的增长，在新建屋面中所占比例由2000年的9.64跃升到12.62%。现场喷涂聚氨酯泡沫已占有稳定的市场份额，在新屋
12、面中约占4%，在翻新屋面约占7%。屋面涂料常与热施工和冷施工叠层油毡屋面以及改性沥青卷材并用，2001年24%的承包商使用量增加，67%的承包商用量不变，只有9%的承包商用量降低。1.2.1.2 坡屋面材料根据美国NRCA的统计，在坡屋面（住房屋面）中沥青油毡瓦约占整个坡屋面市场的85%，居压倒性优势，其余坡屋面材料包括粘土瓦、水泥瓦、木板瓦、天然石板瓦和金属瓦（板）。2001年沥青油毡瓦的产量约为28亿，比2000年略有增加。沥青油毡瓦的优点是：价值高；防水性能优异（可提供25年、30年、40年乃至50年的保证期）；装饰性强，型式多样。沥青油毡瓦的发展趋势是由普通的三条玻纤沥青油毡瓦向叠层沥
13、青油毡瓦方向发展。1997年叠层瓦仅占坡屋面市场32.3%，2001年上升到50%。此外，用户定做的沥青油毡瓦（全宽度垫层叠层瓦和三层叠层瓦）和特种（尖）颗料形式的瓦也受到人们的青睐。另据RSI杂志调研，2001年各种坡屋面材料的市场份额为：重型“建筑艺术”或叠层沥青油毡瓦占46%；玻纤毡三条沥青油毡瓦占34%；纸胎沥青油毡瓦占8%；金属瓦（板）占4%；木瓦占1.4%；粘土瓦占1.3%；玻纤水泥瓦占1%；其他产品占4.3%。28%以上的承包商感到叠层沥青油毡瓦短缺。90%的屋面承包商铺设叠层沥青油毡瓦，只有23%的承包商声称铺设的叠层瓦发生功能问题，大大低于上年的36%，多数问题在于沥青油毡瓦
14、出现裂纹或开裂。在2000年屋面材料市场中，坡屋面占35.6%（120亿美元），其中新建屋面占29%（34.8亿美元），翻新屋面占58.9%（71亿美元），修缮维护屋面占9.3%（11亿美元）。在翻新屋面中撕涂和置换占80.8%，重新覆盖占19.2%。1.2.2 地下防水材料20世纪初，使用的防水材料主要有两类：沥青叠层防水膜和胶凝防水涂料。迎水面用煤焦油或石油沥青叠层膜，防水的一般铺46层，防潮的规定铺34层。背水面用几种专有胶凝材料，最普及的是含铁填料的水解金属涂料。从20世纪中期开始，在地下工程中取代热施工沥青膜的是一大批现代新型地下防水材料，主要有橡胶沥青膜、丁基橡胶和PVC单层片材、
15、单双组分液体施工膜（LAM）、膨润土板材、渗透结晶型涂料及新型止水带。在这些新发展的材料中，改性沥青-HDPE复合油毡占有突出的位置，从20世纪60年代开始，Grace公司的Bituthene自粘改性沥青油毡垄断这一市场，20世纪90年代初期专利到期，一些厂家开始销售类似的产品。SBS和APP改性沥青防水卷材在地下防水领域未获得多大的市场份额，主要原因是胎体在外露边上可能像灯芯吸油那样，会把水吸进油毡，使其分层或缩短使用寿命。聚合物单层片材已经得到巨大的改进，使用较多的是丁基橡胶和PVC片材。丁基橡胶优于EPDM和氯丁橡胶，因为它具有低得多的吸水性和水蒸汽渗透性，这对连续受潮或被水包围的防水膜是一大优点。玻纤增强PVC片材，厚度到3.05，是作为CPE和非增强PVC的竞争对手开发出来的，
